Was ist ein Universalgelenk?
Ein Universalgelenk oder U-Gelenk ist eine von vielen Bezeichnungen für eine Gelenkkonstruktion auf Kardanbasis, die zwei Stangen verbindet und es ihnen ermöglicht, sich beim Drehen in praktisch jede Richtung zu biegen. Andere Namen für das Design sind Kardangelenk, wie es in Europa üblich ist; das jetzt archaische Hooke-Gelenk; und Hardy-Spicer Joint, benannt nach einem Erfinderpaar, das eine Variante des traditionellen Designs entwickelte. Ein Universalgelenk wird in der Regel in Situationen verwendet, in denen sich lange Wellen an Ort und Stelle drehen und Leistung übertragen, z. B. im Antriebsstrang eines Automobils.
Die Idee eines Gelenks, das die Arbeitsweise der Kardanringe unterstützt, gibt es seit den klassischen Epochen des antiken Griechenlands und Roms. Seine Anwendung bei der Übertragung von Bewegungen, wie sie in modernen Fahrzeugen verwendet wird, wurde erst um die Mitte des 16. Jahrhunderts vom italienischen Wissenschaftler Gerolamo Cardano konzipiert, nach dem das Gelenk in Europa noch immer benannt ist. Andere verfeinerten daraufhin das Design und im 19. Jahrhundert wurden mehrere Varianten patentiert, die auch im 21. Jahrhundert bekannt sind.
Die Artikulation eines Universalgelenks kann mit Daumen und Zeigefinger jeder Hand modelliert werden. Machen Sie zunächst mit Daumen und Zeigefinger einen Buchstaben U und bringen Sie diese senkrecht zusammen, wobei einer vertikal und der andere horizontal ausgerichtet ist. Dann, als ob eine imaginäre Kugel an den vier verschiedenen Punkten gehalten wird, ist es möglich, den weiten Bewegungsbereich eines Universalgelenks zu emulieren, indem die Hände hin und her und auf und ab bewegt werden.
Bei tatsächlichen U-Gelenken entsteht die U-Form am Ende jeder Stange, indem das Ende jedes Metallstücks gegabelt wird, wie bei einem Dreizack, bei dem der mittlere Zinken fehlt. Diese Teile verbinden sich mit einer Scheibe, die an vier gleichen Punkten entlang ihres Umfangs runde Stollen aufweist. Die Bolzen verbinden sich mit den Enden jedes U und werden zu Gelenkpunkten für das Gelenk.
Universelle Gelenke sind zwar vielseitig einsetzbar und in einer Vielzahl von Anwendungen wirksam, neigen jedoch zum schnellen Verschleiß. Dies liegt an der Tatsache, dass sie im Dauereinsatz sind, wenn ein Fahrzeug in Betrieb ist. Ein einwandfrei funktionierendes U-Gelenk sollte nur ein Minimum an übermäßiger Bewegung oder Spiel haben . In einem Personen- oder Nutzfahrzeug wird zu viel Spiel häufig durch ein lautes Klirren beim Schalten des Getriebes und spürbare Vibrationen bei niedrigen Geschwindigkeiten signalisiert.
Ein Versagen der U-Verbindung macht ein Fahrzeug funktionsunfähig. Daher sollten ungewöhnliche Geräusche unter der Kabine so schnell wie möglich von einem Mechaniker überprüft werden. Ein Universalgelenkersatz ist in der Regel keine sehr teure Reparatur, da die Fahrzeugantriebe leicht zugänglich und die Ersatzteile relativ billig sind. Tatsächlich handelt es sich um eine Selbstreparatur für den mittelschweren Hobby-Mechaniker zu Hause, mit Anweisungen im Internet und in Reiseführern.